双线铁路2×90m叠合拱桥钢箱梁顶推方案的研究

摘要

雁荡山特大桥主桥是一座双线铁路叠合拱桥，跨度为2×90m，斜交约22°跨越甬台温高速公路。受桥下行车净空限制，钢箱梁采用胎架上拼装再顶推就位的架设方法。该钢箱梁属超重超长结构，顶推施工难度大受力复杂。本文对钢箱梁顶推施工几种方案进行了仿真分析，较为系统的研究了钢箱梁在顶推过程中的受力状态和稳定性等问题。完成的主要工作如下： 1、对顶推过程的有限元分析方法进行研究。提出了整体分析与局部分析相结合的计算方法，探讨了梁体预拱度、滑道支座变形和横盖梁变形等模拟方法。 2、对四个临时墩直接顶推方案（方案1）进行研究。结果表明：理想状态，即不考虑梁体预拱度和横盖梁变形的情况下，悬臂较长时，梁体挠度较大使得前端墩处梁体与滑道接触面积减小，局部应力严重超限。 3、在方案1基础上提出在前方桥墩增设塔吊对钢箱梁前端施加竖向力的方案。研究结果表明：悬臂距离为22m时起吊，在理想状态下梁体强度方能满足要求；给出了梁体悬臂距离与塔吊竖向力之间的关系；该方案的缺点是塔吊要随着顶推过程不断移动。 4、在方案1基础上提出在钢箱梁上增加斜拉索塔的方案。研究结果表明：顶推过程中，如果斜拉索不施加预拉力，梁体受力没有改善；如果斜拉索施加60％预拉力，梁体受力虽有所改善，但强度仍不能满足要求。 5、对六个临时墩方案进行计算研究。当考虑梁体预拱度及横盖梁变形后，顶推过程中钢箱梁不能满足强度要求；提出了对顶推滑道抬高不同高度以补偿横盖梁变形的改善措施，得出了采取改善措施后梁体的受力规律，结果表明：采用改善措施后顶推过程中梁体强度及稳定性均满足要求。 本文研究成果为雁荡山特大桥钢箱梁顶推施工方案提供了思路，对其他钢箱梁顶推施工也有参考价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1概述

1.2 国内外项推法施工钢箱梁应用及研究现状

1.2.1国外顶推法施工钢箱梁的应用

1.2.1国内顶推法施工钢箱梁的应用

1.2.3钢箱梁顶推法施工研究现状

1.3论文背景

1.3.1甬台温铁路雁荡山特大桥概况

1.3.2雁荡山特大桥钢箱梁顶推方案介绍

1.4 主要研究内容

第二章 钢箱梁顶推过程有限元分析方法

2.1引言

2.2 有限元模拟方法

2.2.1滑道处滑块及支座的模拟

2.2.2顺桥向不平顺模拟

2.2.3横桥向不平顺模拟

2.3 单元类型的选取及建模

2.4计算参数

2.5主要计算工况

2.6本章小结

第三章 四个临时支墩直接顶推方案分析

3.1引言

3.2整体模型结果分析

3.2.1支反力结果分析

3.2.2位移结果分析

3.2.3应力结果分析

3.3局部模型分析

3.3.1局部模型的建立

3.3.2计算结果分析

3.4本章小结

第四章 桥墩上加塔吊顶推方案分析

4.1引言

4.1.1塔吊力学模型及模拟方法

4.1.2分析原理

4.2计算方法

4.3计算结果分析

4.4本章小结

第五章 钢箱梁上加斜拉索塔顶推方案分析

5.1引言

5.2计算结果分析

5.2.1理想状态下拉索不加预应力

5.2.2理想状态下拉索加预应力

5.2.3拉索加预应力考虑梁体预拱度

5.2.4拉索加预应力考虑梁体预拱度和横向不平顺

5.3本章小结

第六章 六个临时支墩顶推方案分析计算

6.1引言

6.2计算结果分析

6.2.1计算工况

6.2.2静力计算结果分析

6.2.2稳定性结果分析

6.3工况8时考虑横盖梁实际变形计算结果分析

6.3.1计算工况

6.3.2静力计算结果分析

6.3.3稳定性结果分析

6.4本章小结

第七章 六个临时支墩顶推方案改善措施研究

7.1改善措施的提出

7.2改善后受力规律的研究

7.3改善后整个顶推过程计算结果分析

7.4本章小结

第八章 结论与展望

8.1结论

8.2展望

参考文献

致 谢

攻读硕士学位期间发表的论文及主要科研情况